JPH08225780A - Urethane water-born adhesive composition - Google Patents

Urethane water-born adhesive composition

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JPH08225780A
JPH08225780A JP7030832A JP3083295A JPH08225780A JP H08225780 A JPH08225780 A JP H08225780A JP 7030832 A JP7030832 A JP 7030832A JP 3083295 A JP3083295 A JP 3083295A JP H08225780 A JPH08225780 A JP H08225780A
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JP
Japan
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water
urethane
weight
acid
compound
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JP7030832A
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Japanese (ja)
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Yoshiyuki Oguchi
義之 大口
Tomomoto Toda
智基 戸田
Kozo Makino
耕三 牧野
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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    • C08G2170/00Compositions for adhesives
    • C08G2170/80Compositions for aqueous adhesives

Abstract

PURPOSE: To obtain a urethane water-born adhesive composition which is excellent in ordinary joint strength and hydrolysis resistance. CONSTITUTION: (A) A polyisocyanate bearing 2 or more isocyanate groups, (B) a polyol bearing 2 or more hydroxyl groups and having 500-10,000 molecular weight and (C) a dimethylolalkanoic acid are used as essential components and they are allowed to react under such conditions where the isocyanate groups are excessive to the hydroxyl groups to give a urethane prepolymer bearing isocyanate groups on the chain ends. While or after the urethane prepolymer is dispersed in water, a diamine bearing 2 or more of primary and/or secondary amino groups and/or water are added as a chain extender to give this urethane water-born adhesive composition where the polyol (B) comprises 5-100wt.% of a polyester polyol obtained by reaction of dimer acid with an alkylene diol.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、耐水接着力、耐熱接着
力、耐加水分解性に優れたウレタン系水性接着剤組成物
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a urethane-based water-based adhesive composition having excellent water resistance, heat resistance, and hydrolysis resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】ウレタン系水性接着剤は、幅広い範囲の
被着体に対して優れた接着性を持ち、柔軟性等の特性に
優れ、多くの用途に適するため、広く利用されている。
その一方、有機溶剤が揮散するため、作業場における有
機溶剤回収や換気等の設備を必要としており、溶剤系接
着剤から水性接着剤への転換が検討されつつある。
2. Description of the Related Art Urethane-based water-based adhesives are widely used because they have excellent adhesiveness to a wide range of adherends, have excellent properties such as flexibility, and are suitable for many purposes.
On the other hand, since the organic solvent is volatilized, it is necessary to recover the organic solvent in the workplace and provide equipment such as ventilation, and conversion from a solvent-based adhesive to a water-based adhesive is under study.

【0003】ウレタン系接着剤を水性化するにあたり、
一般に乳化剤を用いてウレタンポリマーを水分散化した
場合、その乾燥皮膜に乳化剤が残留して皮膜の耐水性が
損なわれる。したがって、このようなウレタン系水性接
着剤を用いると、吸水によって接着剤層の凝集力が低下
し、その耐水性が著しく低下するものであった。
In making a urethane-based adhesive water-based,
Generally, when a urethane polymer is water-dispersed using an emulsifier, the emulsifier remains in the dried film and the water resistance of the film is impaired. Therefore, when such a urethane-based water-based adhesive is used, the cohesive force of the adhesive layer is reduced due to water absorption, and the water resistance thereof is significantly reduced.

【0004】そこで、分子内にイオン性、潜在的イオン
性官能基及び(又は)非イオン性の親水性基を有する自
己分散性ウレタンポリマーを安定に水分散させた、乳化
剤を用いることのない、自己分散性水性ウレタン分散体
が知られている。
Therefore, a self-dispersing urethane polymer having an ionic, latent ionic functional group and / or a nonionic hydrophilic group in the molecule is stably dispersed in water without using an emulsifier. Self-dispersing aqueous urethane dispersions are known.

【0005】例えば、特開平3−21626号公報に
は、カルボキシル基をポリウレタン鎖中に導入してい
る。この場合、カルボキシル基のイオン化剤として揮発
性の塩基性化合物を用いれば乾燥時にこのイオン化剤が
飛散することにより、皮膜の耐水性の低下が防がれる。
For example, in JP-A-3-21626, a carboxyl group is introduced into a polyurethane chain. In this case, if a volatile basic compound is used as the ionizing agent for the carboxyl group, the ionizing agent scatters during drying, and thus the water resistance of the film is prevented from lowering.

【0006】また、自己分散性のウレタン系水性接着剤
の骨格としてポリエステル骨格、中でもアジピン酸系の
ポリエステル骨格を持つものは接着性に優れているた
め、幅広く利用されている。例えば、特開昭63−69
882号公報には、カルボキシル基やスルホニル基を含
有しアジピン酸ポリエステル骨格を有する自己分散性の
水性接着剤が開示されている。
Further, a polyester skeleton as a skeleton of a self-dispersible urethane-based water-based adhesive, particularly one having an adipic acid-based polyester skeleton, has excellent adhesiveness and is therefore widely used. For example, JP-A-63-69
Japanese Patent No. 882 discloses a self-dispersing aqueous adhesive containing a carboxyl group or a sulfonyl group and having an adipic acid polyester skeleton.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、アジピン酸
系のポリエステルは一般に結晶性を有し、これから得ら
れるウレタンポリマーも結晶性を示すため、十分な可撓
性や柔軟性を有するものが得られず、また結晶融点以上
では耐熱性も不十分であった。また、アジピン酸ポリエ
ステルのエステル結合は水の存在下では加水分解を受け
易く、そのため水性接着剤とした場合には接合部が高温
多湿の条件下に長時間暴露されると、経時的にポリマー
分子鎖が切断されて接着力の低下をきたしたり、貯蔵時
に分散媒としての水によって加水分解を受けて分子量が
低下するなどの問題を有している。
By the way, since adipic acid type polyesters generally have crystallinity, and the urethane polymer obtained therefrom also shows crystallinity, those having sufficient flexibility and flexibility can be obtained. In addition, the heat resistance was insufficient at the crystal melting point or higher. In addition, the ester bond of adipic acid polyester is susceptible to hydrolysis in the presence of water, and therefore when a water-based adhesive is used, when the joint is exposed to high temperature and humidity for a long time, the polymer There are problems that the chain is broken and the adhesive strength is reduced, and that the molecular weight is lowered by being hydrolyzed by water as a dispersion medium during storage.

【0008】本発明は、上述した従来の水性接着剤の欠
点を解消し、常温接着力、耐熱接着力、耐加水分解性に
優れたウレタン系水性接着剤を提供しようとするもので
ある。
The present invention is intended to solve the above-mentioned drawbacks of conventional water-based adhesives, and to provide a urethane-based water-based adhesive having excellent room-temperature adhesive strength, heat-resistant adhesive strength, and hydrolysis resistance.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のウレタン系水性
接着剤組成物は、二個以上のイソシアネート基を有する
ポリイソシアネート化合物(A)、二個以上の水酸基を
有し、分子量500〜10,000のポリオール化合物
(B)、及びジメチロールアルカン酸化合物(C)を必
須成分とし、これらを水酸基に対してイソシアネート基
が過剰となる条件下で反応させて得た、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を水中に分散中
もしくは分散後、一級及び(又は)二級のアミノ基を2
個以上有するジアミノ化合物及び(又は)水によって上
記ウレタンプレポリマーを鎖延長して得られるウレタン
ポリマーの水分散体を主成分とするウレタン系水性接着
剤組成物であって、上記ポリオール化合物(B)はその
5重量%〜100重量%がダイマー酸とアルキレンジオ
ールの反応によって得られるポリエステルポリオールで
あることを特徴とする。
The urethane-based aqueous adhesive composition of the present invention has a polyisocyanate compound (A) having two or more isocyanate groups, two or more hydroxyl groups, and a molecular weight of 500 to 10, Urethane having an isocyanate group at the end, obtained by reacting 000 polyol compound (B) and dimethylolalkanoic acid compound (C) as essential components and reacting them under the condition that the isocyanate group is excessive with respect to the hydroxyl group. During or after dispersion of the prepolymer in water, the primary and / or secondary amino groups are
A urethane-based water-based adhesive composition containing as a main component an aqueous dispersion of a urethane polymer obtained by chain-extending the urethane prepolymer with at least one diamino compound and / or water, the polyol compound (B) Is 5% to 100% by weight of the polyester polyol obtained by the reaction of dimer acid and alkylene diol.

【0010】上記二個以上のイソシアネート基を有する
ポリイソシアネート化合物(A)としては、例えば、
1,4−テトラメチレンジイソシアネート、1,6−テ
トラメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチ
ルヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリ
メチルヘキサメチレンジイソシアネート、3−イソシア
ネートメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシル
イソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−
ジイソシアネート、メチルシクロヘキシル−2,4−ジ
イソシアネート、メチルシクロヘキシル−2,6−ジイ
ソシアネート、キシレンジイソシアネート、1,3−ビ
ス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、テトラメ
チルキシレンジイソシアネート、トランスシクロヘキサ
ン−1,4−ジイソシアネート等の脂肪酸族イソシアネ
ート類、2,4−トルイレンジイソシアネート、2,6
−トルイレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−
4,4’−ジイソシアネート、1,5−ナフテンジイソ
シアネート、トリジンジイソシアネート、テトラアルキ
ルジフェニルメタンジイソシアネート、パラフェニレン
ジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート類、リジ
ンジイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネー
ト、トリフェニルメタントリイソシアネート、1,6,
11−ウンデカントリイソシアネート、1,8−ジイソ
シアネート−4−イソシアネートメチルオクタン、1,
3,6−ヘキサンメチレントリイソシアネート基、ビシ
クロヘプタントリイソシアネート等のトリイソシアネー
ト類があげられ、これらは単独または二種以上が混合し
て用いられる。
The polyisocyanate compound (A) having two or more isocyanate groups is, for example,
1,4-tetramethylene diisocyanate, 1,6-tetramethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 3-isocyanate methyl-3,5,5-trimethyl Cyclohexyl isocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-
Fatty acids such as diisocyanate, methylcyclohexyl-2,4-diisocyanate, methylcyclohexyl-2,6-diisocyanate, xylene diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, tetramethylxylene diisocyanate, transcyclohexane-1,4-diisocyanate Group isocyanates, 2,4-toluylene diisocyanate, 2,6
-Toluylene diisocyanate, diphenylmethane-
Aromatic diisocyanates such as 4,4′-diisocyanate, 1,5-naphthene diisocyanate, tolidine diisocyanate, tetraalkyldiphenylmethane diisocyanate and paraphenylene diisocyanate, lysine diisocyanate, lysine ester triisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, 1,6,6.
11-undecane triisocyanate, 1,8-diisocyanate-4-isocyanate methyl octane, 1,
Examples of triisocyanates such as 3,6-hexanemethylenetriisocyanate group and bicycloheptane triisocyanate may be used alone or in admixture of two or more.

【0011】二個以上の水酸基を有し、分子量500〜
10,000のポリオール化合物(B)は、その化合物
中5重量%〜100重量%はダイマー酸とアルキレンジ
オールの反応によって得られるポリエステルポリオール
であることが必要である。
It has two or more hydroxyl groups and a molecular weight of 500 to
It is necessary that 10,000 to 100% by weight of the polyol compound (B) of 10,000 be a polyester polyol obtained by the reaction of a dimer acid and an alkylene diol.

【0012】上記ポリエステルポリオール(B)は、ジ
カルボン酸とアルキレンジオールを反応させて得られる
が、そのジカルボン酸成分としては、主成分として不飽
和脂肪酸を重合して得られる二量体成分であるダイマー
酸の水添物が用いられる。このダイマー酸の水添物は次
式(1)又は(2)で示される。
The polyester polyol (B) is obtained by reacting a dicarboxylic acid with an alkylene diol, and the dicarboxylic acid component is a dimer component which is a dimer component obtained by polymerizing an unsaturated fatty acid as a main component. An acid hydrogenated product is used. The hydrogenated product of this dimer acid is represented by the following formula (1) or (2).

【0013】[0013]

【化1】 Embedded image

【0014】[0014]

【化2】 Embedded image

【0015】上記式(1)中、R1 及びR2 はいずれも
アルキル基であり、かつR1 及びR 2 に含有される各炭
素数並びにm及びnとの合計が28であり、上記式
(2)中、R3 及びR4 はいずれもアルキル基であり、
かつR3 及びR4 に含有される各炭素数並びにq及びr
との合計が32である。
In the above formula (1), R1And R2Are both
Is an alkyl group and R1And R 2Each charcoal contained in
The sum of prime numbers and m and n is 28, and
(2) Medium, R3And RFourAre all alkyl groups,
And R3And RFourThe number of carbon atoms contained in q and r
And the total is 32.

【0016】また、ジカルボン酸成分として上記ダイマ
ー酸の他にも本発明の目的である耐加水分解性や接着性
の改良の目的を損なわない範囲で、各種のジカルボン酸
化合物を用いることができる。これらのジカルボン酸化
合物としては、アジピン酸、セバチン酸、イタコン酸、
マレイン酸、無水マレイン酸、テレフタル酸、イソフタ
ル酸、フマル酸、コハク酸、シュウ酸、マロン酸、グル
タル酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸等があ
げられる。
In addition to the above-mentioned dimer acid as the dicarboxylic acid component, various dicarboxylic acid compounds can be used as long as they do not impair the object of the present invention to improve hydrolysis resistance and adhesiveness. These dicarboxylic acid compounds include adipic acid, sebacic acid, itaconic acid,
Examples thereof include maleic acid, maleic anhydride, terephthalic acid, isophthalic acid, fumaric acid, succinic acid, oxalic acid, malonic acid, glutaric acid, pimelic acid, speric acid and azelaic acid.

【0017】また、アルキレンジオールとしては、エチ
レングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレン
グリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロ
パンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオー
ル、1,9−ノナンジオール、トリプロピレングリコー
ル、ネオペンチルグリコール等があげられる。
As the alkylene diol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol and 3-methyl are used. Examples include -1,5-pentanediol, 1,9-nonanediol, tripropylene glycol and neopentyl glycol.

【0018】上記ポリオール化合物(B)の分子量は5
00〜10,000であることが好ましく、より好まし
くは800〜7,000、特に好ましくは1,000〜
5,000である。分子量が500未満であると、得ら
れる接着剤が硬くなりすぎ、10,000以上では水分
散前のプレポリマーの粘度が高くなりすぎて分散操作が
困難となるからである。
The above-mentioned polyol compound (B) has a molecular weight of 5
It is preferably from 00 to 10,000, more preferably from 800 to 7,000, particularly preferably from 1,000 to
It is 5,000. If the molecular weight is less than 500, the adhesive obtained will be too hard, and if it is 10,000 or more, the viscosity of the prepolymer before water dispersion will be too high and the dispersion operation will be difficult.

【0019】また、上記ポリオール化合物(B)中のダ
イマー酸含有ポリエステルポリオールの割合は、5〜1
00重量%でなくてはならない。好ましくは15〜10
0重量%である。5重量%未満では本発明の目的である
耐熱接着性、耐加水分解性等の改善効果が得られないか
らである。ポリオール類は、目的や用途に応じて適宜選
択することにより、接着剤の硬さや接着性等の必要な物
性を任意に設計することができる。
The proportion of the dimer acid-containing polyester polyol in the polyol compound (B) is 5 to 1
Must be 00% by weight. Preferably 15-10
0% by weight. This is because if it is less than 5% by weight, the effect of improving heat-resistant adhesiveness, hydrolysis resistance and the like which is the object of the present invention cannot be obtained. By appropriately selecting the polyols according to the purpose and application, necessary physical properties such as hardness and adhesiveness of the adhesive can be arbitrarily designed.

【0020】本発明においては、上記ポリオール化合物
(B)以外にも必要に応じて、分子量500〜10,0
00のポリオール類を用いることができる。このポリオ
ール類としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコール等のポリエーテルポリオール、
アジピン酸、セバチン酸、イタコン酸、マレイン酸、無
水マレイン酸、無水マレイン酸、テレフタル酸、イソフ
タル酸、フマル酸、コハク酸、シュウ酸、マロン酸、グ
ルタル酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸等の
ジカルボン酸成分と、エチレングリコール、ジエチレン
グリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロパ
ンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタ
ンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−
1,5−ペンタンジオール、1,9−ノナンジオール、
トリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール等
のアルキレンジオール成分から得られるポリエステルポ
リオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリテトラ
メチレンエーテルポリオール、ポリブタジエンポリオー
ル、ポリアクリル酸エステルポリオール等があげられ、
その一種又は二種以上が使用される。
In the present invention, in addition to the above polyol compound (B), a molecular weight of 500 to 10,0 may be added if necessary.
00 polyols can be used. Examples of the polyols include polyether polyols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol,
Adipic acid, sebacic acid, itaconic acid, maleic acid, maleic anhydride, maleic anhydride, terephthalic acid, isophthalic acid, fumaric acid, succinic acid, oxalic acid, malonic acid, glutaric acid, pimelic acid, speric acid, azelaic acid, etc. Dicarboxylic acid component of ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-
1,5-pentanediol, 1,9-nonanediol,
Tripropylene glycol, polyester polyols obtained from alkylene diol components such as neopentyl glycol, polycaprolactone polyols, polytetramethylene ether polyols, polybutadiene polyols, polyacrylic acid ester polyols and the like,
One or more of them are used.

【0021】ジメチロールアルカン酸化合物(C)とし
ては、次式(3)で表される化合物があげられ、具体的
には、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジ
メチロール酪酸、2,2−ジメチロール吉草酸等があげ
られる。
Examples of the dimethylolalkanoic acid compound (C) include compounds represented by the following formula (3). Specifically, 2,2-dimethylolpropionic acid, 2,2-dimethylolbutyric acid, 2 , 2-dimethylol valeric acid and the like.

【0022】[0022]

【化3】 Embedded image

【0023】式中、R5 は炭素数1以上4以下のアルキ
ル基を示す。
In the formula, R 5 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

【0024】ジメチロールアルカン酸化合物(C)の使
用量は、得られるウレタンプレポリマー1gあたり0.
1〜2.0ミリモル含有させる量であることが好まし
く、さらに好ましくは0.1〜1.0ミリモルである。
0.1ミリモル未満ではプレポリマーの親水性が不足
し、安定して水中に分散させることが困難である。ま
た、2.0ミリモルを超えると、プレポリマーの親水性
が大きくなりすぎるため、その後得られる水性接着剤の
耐水性が低下するからである。
The amount of the dimethylolalkanoic acid compound (C) used is 0.1% per 1 g of the urethane prepolymer obtained.
The amount is preferably 1 to 2.0 mmol, more preferably 0.1 to 1.0 mmol.
If it is less than 0.1 mmol, the hydrophilicity of the prepolymer is insufficient, and it is difficult to stably disperse it in water. On the other hand, if it exceeds 2.0 millimoles, the hydrophilicity of the prepolymer becomes too large, so that the water resistance of the water-based adhesive obtained thereafter decreases.

【0025】なお、本発明においては、必要であれば、
分子量500未満の低分子量ジオール化合物も用いるこ
とができる。例えば、エチレングリコール、1,4−ブ
タンジオール、1,6−ヘキサンジオール等があげられ
る。
In the present invention, if necessary,
A low molecular weight diol compound having a molecular weight of less than 500 can also be used. Examples thereof include ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol and the like.

【0026】本発明においては、上記化合物(A)、
(B)及び(C)を必須成分として、これらを水酸基に
対してイソシアネート基が過剰となる条件下で反応させ
ることによって、末端にイソシアネート基を有するウレ
タンプレポリマーを合成するものであるが、水酸基に対
してイソシアネート基が過剰となる条件とは、具体的に
は上記化合物の組成比〔ジイソシアネート化合物(A)
/(ジオール化合物(B)及びジメチロールアルカン酸
化合物(C))〕をジイソシアネート化合物中のイソシ
アネート基とジオール化合物中の水酸基及びジメチロー
ルアルカン酸化合物中の水酸基の合計量の当量比が1.
1〜2.0の範囲となるような条件であり、さらに好ま
しくは1.3〜2.0である。
In the present invention, the above compound (A),
A urethane prepolymer having an isocyanate group at the terminal is synthesized by reacting (B) and (C) as essential components under the condition that the isocyanate group becomes excessive with respect to the hydroxyl group. On the other hand, the condition in which the isocyanate group is excessive is specifically the composition ratio of the above compound [diisocyanate compound (A)
/ (Diol compound (B) and dimethylolalkanoic acid compound (C))], the equivalent ratio of the total amount of the isocyanate group in the diisocyanate compound, the hydroxyl group in the diol compound and the hydroxyl group in the dimethylolalkanoic acid compound is 1.
The conditions are in the range of 1 to 2.0, and more preferably 1.3 to 2.0.

【0027】上記の反応(重合)温度は50〜150℃
の温度域で行われる。重合反応の方法としては、バルク
重合、溶液重合のいずれでもよい。溶液重合による場合
に用いられる溶剤としては、アセトン、メチルエチルケ
トン、テトラヒドロフラン、酢酸メチル等のイソシアネ
ート基に対し不活性で、水との混和性が高く、かつ10
0℃以下の沸点を持つものが好ましい。100℃より高
い沸点を持つ溶剤では、水分散後の工程において得られ
た分散体から溶剤のみを系外に取り去ることが困難にな
るからである。
The above reaction (polymerization) temperature is 50 to 150 ° C.
It is performed in the temperature range of. The polymerization reaction method may be bulk polymerization or solution polymerization. The solvent used in the case of solution polymerization is inert to isocyanate groups such as acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, and methyl acetate, has high miscibility with water, and
Those having a boiling point of 0 ° C. or lower are preferable. This is because with a solvent having a boiling point higher than 100 ° C., it becomes difficult to remove only the solvent out of the system from the dispersion obtained in the step after water dispersion.

【0028】本発明においては、ジメチロールアルカン
酸化合物(C)によってウレタンプレポリマー中に導入
されたカルボキシル基を完全もしくは部分的にカルボキ
シレート基に変換させ、ポリマーに自己分散性が付与さ
れていることになる。そこで、水分散前のウレタンプレ
ポリマーにいわゆる中和剤として塩基性化合物が添加さ
れる。このような中和剤としては、アンモニア又はトリ
メチルアミン、トリエチルアミン等の揮発性の第3級ア
ミンが好適に用いられる。このような中和剤は乾燥時に
飛散させることにより除去し得るので、皮膜の耐水性が
低下しない。
In the present invention, the dimethylolalkanoic acid compound (C) converts the carboxyl groups introduced into the urethane prepolymer completely or partially into carboxylate groups to impart self-dispersibility to the polymer. It will be. Therefore, a basic compound is added as a so-called neutralizing agent to the urethane prepolymer before water dispersion. As such a neutralizing agent, ammonia or a volatile tertiary amine such as trimethylamine or triethylamine is preferably used. Since such a neutralizing agent can be removed by scattering during drying, the water resistance of the film does not decrease.

【0029】この場合、アルカリ金属塩や不揮発性のア
ミンも中和剤として用いることができるが、これらのも
のを中和剤として用いた場合には、乾燥時に中和剤を飛
散除去できず、皮膜の耐水性が低下しやすい。これらの
中和剤の添加量は使用したジメチロールアルカン酸化合
物(C)の当量以下であることが好ましい。当量以上の
中和剤を用いると、得られる水分散体のpH値が極端に
大きくなり、安定した水分散体が得られないからであ
る。
In this case, an alkali metal salt or a non-volatile amine can also be used as a neutralizing agent, but when these are used as the neutralizing agent, the neutralizing agent cannot be scattered and removed during drying, The water resistance of the coating tends to decrease. The addition amount of these neutralizing agents is preferably equal to or less than the equivalent amount of the dimethylolalkanoic acid compound (C) used. This is because if an equivalent amount or more of the neutralizing agent is used, the pH value of the obtained water dispersion becomes extremely large, and a stable water dispersion cannot be obtained.

【0030】本発明のウレタン系水性接着剤組成物を得
るには、上記ウレタンプレポリマー、中和剤、親水性有
機溶剤を均一に混合した混合物を水中に分散する工程を
経る。この時、混合物の粘度は50,000cps以下
になるよう適宜親水性有機溶剤の使用量を調節すること
が好ましい。粘度が50,000cpsを超える場合に
は、混合物を水中に分散させる場合に凝集するなどの問
題が生ずるためである。
To obtain the urethane-based water-based adhesive composition of the present invention, a step of dispersing in water a mixture obtained by uniformly mixing the urethane prepolymer, the neutralizing agent and the hydrophilic organic solvent is carried out. At this time, it is preferable to appropriately adjust the amount of the hydrophilic organic solvent used so that the viscosity of the mixture is 50,000 cps or less. This is because when the viscosity exceeds 50,000 cps, problems such as aggregation occur when the mixture is dispersed in water.

【0031】また、混合物は十分に混合されて均一系に
なっていることが必要である。混合物が不均一系である
と、水中への分散時に凝集を起こしたり、得られるウレ
タン系水性接着剤組成物の安定性が低下し、沈降を起こ
すからである。このような場合には親水性有機溶剤の使
用量を混合物が均一系になるよう適宜調節する。
Further, it is necessary that the mixture is well mixed to form a homogeneous system. This is because if the mixture is a heterogeneous system, aggregation will occur during dispersion in water, the stability of the resulting urethane-based aqueous adhesive composition will decrease, and precipitation will occur. In such a case, the amount of the hydrophilic organic solvent used is appropriately adjusted so that the mixture becomes a homogeneous system.

【0032】上記混合物を水中に分散する方法として
は、ホモミキサーやディスパー等の機械的剪断力の作用
している化合物に漸次水を加える方法や、剪断力の作用
している水中に混合物を漸次加える方法等のバッチ式手
法、各種の連続乳化分散機に水と混合物を定量的に供給
して分散する連続手法のどちらも採用できる。
As a method for dispersing the above mixture in water, water is gradually added to a compound having a mechanical shearing force such as a homomixer or a disper, or the mixture is gradually added to water having a shearing force. Both a batch method such as a method of adding and a continuous method of quantitatively supplying water and a mixture to various continuous emulsification dispersers and dispersing them can be adopted.

【0033】分散工程の後、又は分散工程と同時に、上
記ウレタンプレポリマーが鎖延長されるが、この時に鎖
延長剤として使用される一級及び(又は)二級のアミノ
基を2個以上有するジアミノ化合物としては、エチレン
ジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,6−ヘキサメ
チレンジアミン、3−アミノメチル−3,5,5−トリ
メチルシクロヘキシルアミン、1,3−(アミノメチ
ル)シクロヘキサン、キシレンジアミン、ピペラジン等
があげられる。
After the dispersion step or at the same time as the dispersion step, the urethane prepolymer is chain-extended. At this time, the diamino having two or more primary and / or secondary amino groups used as a chain extender is used. Examples of the compound include ethylenediamine, 1,4-butanediamine, 1,6-hexamethylenediamine, 3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylamine, 1,3- (aminomethyl) cyclohexane, xylenediamine, piperazine. Etc.

【0034】上記ジアミノ化合物の配合量は、得られた
ウレタンプレポリマー中の鎖延長起点となるイソシアネ
ート基の当量以下であることか好ましい。イソシアネー
ト基の当量以上の場合には、鎖延長されたウレタンプレ
ポリマーの分子量が低下して接着剤の凝集力が低下す
る。また、水による鎖延長も可能であり、この場合は分
散媒としての水が鎖延長剤を兼ねることになる。
The compounding amount of the above diamino compound is preferably equal to or less than the equivalent amount of the isocyanate group which is the origin of chain extension in the obtained urethane prepolymer. When the amount is equal to or more than the equivalent of the isocyanate group, the molecular weight of the chain-extended urethane prepolymer decreases and the cohesive force of the adhesive decreases. Also, chain extension with water is possible, and in this case, water as a dispersion medium also serves as a chain extender.

【0035】重合時、或いは水分散時に系中に添加され
た揮発性有機溶剤は、水分散後に加熱、減圧などの手段
により系中から取り除くことができる。これらの有機溶
剤が分散体中に多量に残存していると乾燥皮膜の耐溶剤
性や耐熱性が低下したり、作業環境の悪化をもたらすの
で好ましくない。
The volatile organic solvent added to the system at the time of polymerization or water dispersion can be removed from the system by means such as heating or depressurization after water dispersion. If a large amount of these organic solvents remains in the dispersion, the solvent resistance and heat resistance of the dry film are deteriorated and the working environment is deteriorated, which is not preferable.

【0036】本発明のウレタン系水性接着剤組成物に
は、接着性をさらに向上させる目的で接着付与樹脂を添
加することができる。接着付与樹脂としては従来公知の
樹脂が用いられる。例えば、ガムロジン、トール油ロジ
ン、ウッドロジン、重合ロジン、水添ロジン、不均化ロ
ジン、ロジンエステル、水添ロジンエステル、不均化ロ
ジン、不均化ロジンエステル、ロジン変成フェノール樹
脂等のロジン系樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、
テルペンフェノール樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、
脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂環族系石油樹
脂、クマロン樹脂、スチレン系樹脂等があげられる。
An adhesion-imparting resin may be added to the urethane-based aqueous adhesive composition of the present invention for the purpose of further improving the adhesiveness. A conventionally known resin is used as the adhesion-imparting resin. For example, rosin-based resins such as gum rosin, tall oil rosin, wood rosin, polymerized rosin, hydrogenated rosin, disproportionated rosin, rosin ester, hydrogenated rosin ester, disproportionated rosin, disproportionated rosin ester, and rosin-modified phenolic resin. , Terpene resin, phenolic resin,
Terpene phenol resin, xylene resin, ketone resin,
Examples thereof include aliphatic petroleum resin, aromatic petroleum resin, alicyclic petroleum resin, coumarone resin, styrene resin and the like.

【0037】中でも、好適に用いられるのは、メタキシ
レンとホルムアルデヒドから公知の方法によって得られ
るキシレン樹脂、フェノールやパラ−t−ブチルフェノ
ールのようなアルキル置換2官能性フェノール等のフェ
ノール類によって変成されたキシレン樹脂、シクロヘキ
サンやメチルエチルケトン等のケトン化合物とホルムア
ルデヒドから公知の方法によって得られるケトン樹脂、
フェノールや場合によってはパラ−t−ブチルフェノー
ルのようなアルキル置換2官能性フェノール等とホルム
アルデヒドを酸触媒下で公知の方法によって反応させて
得られるノボラック型フェノール樹脂、アルキルフェノ
ール樹脂である。
Among them, those which are preferably used are those modified with metaxylene and formaldehyde by a known method such as xylene resin and phenols such as phenol and alkyl-substituted bifunctional phenols such as para-t-butylphenol. Xylene resin, a ketone resin obtained by a known method from a ketone compound such as cyclohexane or methyl ethyl ketone and formaldehyde,
It is a novolak type phenol resin or an alkylphenol resin obtained by reacting phenol and, in some cases, an alkyl-substituted bifunctional phenol such as para-t-butylphenol with formaldehyde by a known method under an acid catalyst.

【0038】上記接着付与樹脂は一種又は二種以上を併
用してもよく、その添加量は、ウレタンポリマー100
重量部に対して5〜200重量部であることが好まし
い。さらに好ましくは5〜150重量部であり、特に好
ましくは10〜100重量部である。5重量部未満で
は、接着性の改善効果が十分に得られず、200重量部
を超えると、高温での凝集力が極端に低下して耐熱性の
低下が避けられないからである。
The above adhesion-imparting resins may be used alone or in combination of two or more, and the addition amount thereof is 100% of the urethane polymer.
It is preferably 5 to 200 parts by weight with respect to parts by weight. It is more preferably 5 to 150 parts by weight, and particularly preferably 10 to 100 parts by weight. If it is less than 5 parts by weight, the effect of improving the adhesiveness cannot be sufficiently obtained, and if it exceeds 200 parts by weight, the cohesive force at a high temperature is extremely decreased and the heat resistance is inevitably decreased.

【0039】また、接着付与樹脂の軟化点は60〜16
0℃であることが好ましい。接着付与樹脂の添加方法と
しては、乳化剤により水中に分散された接着付与樹脂の
水分散体をウレタンポリマーの水分散体を混合する方
法、水中に分散される前のウレタンプレポリマーの有機
溶剤溶液中で接着付与樹脂とウレタンプレポリマーを混
合し、その後に混合物を水中に分散させる方法があげら
れるが、後者の方法が好ましい。前者の方法では、接着
付与樹脂の水分散体を得るために多量の乳化剤を必要と
するので接着剤の耐水性が低下するからである。
The softening point of the adhesion-imparting resin is 60 to 16
It is preferably 0 ° C. As a method for adding the adhesion-imparting resin, a method of mixing an aqueous dispersion of the adhesion-imparting resin dispersed in water with an emulsifier with an aqueous dispersion of the urethane polymer, in an organic solvent solution of the urethane prepolymer before being dispersed in water The method of mixing the adhesion-imparting resin with the urethane prepolymer and then dispersing the mixture in water can be mentioned, but the latter method is preferable. This is because the former method requires a large amount of an emulsifier in order to obtain an aqueous dispersion of the adhesion-imparting resin, so that the water resistance of the adhesive decreases.

【0040】本発明のウレタン系水性接着剤組成物を得
るにあたり、ウレタンポリマー中のカルボキシル基に対
して反応活性を有する公知の架橋剤を用いることができ
る。例えは、イソシアネート系、メラミン系、アジリジ
ン系、エボキシ系、オキサゾリン系、カルボジイミド
系、各種の金属キレート型架橋剤があげられる。好適に
用いられるものとして、アジリジン系、エポキシ系、カ
ルボジイミド系のうち水に溶解、又は水分散されたもの
があげられる。
In obtaining the urethane-based aqueous adhesive composition of the present invention, a known cross-linking agent having a reaction activity with respect to the carboxyl group in the urethane polymer can be used. Examples thereof include isocyanate-based, melamine-based, aziridine-based, epoxy-based, oxazoline-based, carbodiimide-based, and various metal chelate-type cross-linking agents. Suitable examples include aziridine-based, epoxy-based, and carbodiimide-based compounds which are dissolved or dispersed in water.

【0041】アジリジン系架橋剤としては、例えば、ト
リメチロールプロパン−トリ3−〔(1−アジリジニ
ル)プロピオネート〕、ジフェニルメタン−ビス−4,
4’−N,N’−ジエチレンウレア、テトラメチロール
メタン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、N,
N’−トルエン−2,4−ビス−(1−アジリジンカル
ボキシアミド)、N,N’−ヘキサメチレン−1,6−
ビス−(1−アジリジンカルボキシアミド)等があげら
れる。
Examples of the aziridine crosslinking agent include trimethylolpropane-tri-3-[(1-aziridinyl) propionate], diphenylmethane-bis-4,
4'-N, N'-diethylene urea, tetramethylol methane-tri-β-aziridinyl propionate, N,
N'-toluene-2,4-bis- (1-aziridinecarboxamide), N, N'-hexamethylene-1,6-
Examples thereof include bis- (1-aziridinecarboxamide).

【0042】エボキシ架橋剤としては、例えば、ポリプ
ロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレ
ングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリ
グリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリ
シジルエーテル、レゾルシングリジルエーテル、ソルビ
トールポリグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシ
ジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテ
ル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、
1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル等があ
げられる。
Examples of the epoxy crosslinking agent include polypropylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, resorging glycyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, sorbitan polyglycidyl ether, Polyglycerol polyglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether,
Examples include 1,6-hexanediol diglycidyl ether and the like.

【0043】カルボンジイミド系架橋剤としては、一般
式R6 −N−C=N−R7 で表されるものである。式
中、R6 、R7 は水素、プロピル基、シクロヘキシル
基、p-トルオイル基等を示す。
The carboxylic diimide cross-linking agent is represented by the general formula R 6 -NC = NR 7 . In the formula, R 6 and R 7 represent hydrogen, a propyl group, a cyclohexyl group, a p-toluoyl group or the like.

【0044】本発明においては、目的に応じてさらに、
可塑剤、充填剤、増粘剤、消泡剤及び防かび剤等を添加
できる。
In the present invention, further according to the purpose,
Plasticizers, fillers, thickeners, defoamers, fungicides and the like can be added.

【0045】本発明のウレタン系水性接着剤組成物は、
適度な粘度、濃度に調整して、塗布、噴霧、含浸等の方
法によって各種被着体の接着に供せられる。
The urethane-based aqueous adhesive composition of the present invention comprises
It can be used for adhesion of various adherends by methods such as coating, spraying and impregnation after adjusting it to an appropriate viscosity and concentration.

【0046】[0046]

【作用】本発明のウレタン系水性接着剤組成物において
は、ポリマー鎖中にペンダントカルボキシル基を有する
自己分散性のウレタンポリマーにより、水中に分散させ
る際に乳化剤を必要としないので、耐水性に優れている
ことになる。さらに、ウレタンポリマーの構成成分とし
て、ダイマー酸とアルキレン化合物から得られるポリエ
ステルポリオールが用いられているから、耐熱性、耐加
水分解性に優れ、柔軟性を有したものとなる。
In the urethane-based water-based adhesive composition of the present invention, the self-dispersing urethane polymer having pendant carboxyl groups in the polymer chain does not require an emulsifier when dispersed in water, and therefore has excellent water resistance. Will be. Furthermore, since a polyester polyol obtained from a dimer acid and an alkylene compound is used as a constituent component of the urethane polymer, it is excellent in heat resistance and hydrolysis resistance and has flexibility.

【0047】[0047]

【実施例】【Example】

(実施例1)ダイマー酸とエチレングリコールからなる
ポリエステルポリオール(OH値86、数平均分子量
1,200、「ペスポール200」東亜合成社製、以下
P−200という)50重量部、ポリプロピレングリコ
ールポリオール(OH値58、数平均分子量2,00
0、「ニッサンユニオールD−2000」日本油脂社
製、以下D−2000という)50重量部、3−イソシ
アネートメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシ
ルイソシアネート(「VESTANT−IPDI」ヒュ
ルス社製、以下IPDIという)35.8重量部、及び
ジメチロールプロピオン酸(「DMPA」トリメリット
テクニカルプロダクツ社製、以下DMPAという)5.
7重量部〔イソシアネート基/水酸基のモル比=1.
5〕に、メチルエチルケトン35.4重量部を加え、攪
拌してイソシアネート基の含有量が2.5重量%以下に
なるまで沸点重合を行った。ここに粘度調整のためにメ
チルエチルケトン59.0重量部と、中和剤としてトリ
エチルアミン4.3gを加えた。
(Example 1) Polyester polyol consisting of dimer acid and ethylene glycol (OH value 86, number average molecular weight 1,200, "Pespol 200" manufactured by Toagosei Co., Ltd., hereinafter referred to as P-200) 50 parts by weight, polypropylene glycol polyol (OH Value 58, number average molecular weight 2,000
0, "Nissan Uniall D-2000" manufactured by NOF Corporation, hereinafter referred to as D-2000) 50 parts by weight, 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate ("VESTANT-IPDI" manufactured by Huls, Inc., hereinafter 35.8 parts by weight of IPDI) and dimethylolpropionic acid (“DMPA” manufactured by Trimerit Technical Products Co., Ltd., hereinafter referred to as DMPA).
7 parts by weight [isocyanate group / hydroxyl group molar ratio = 1.
5] was added with 35.4 parts by weight of methyl ethyl ketone and stirred to carry out boiling point polymerization until the content of the isocyanate group became 2.5% by weight or less. 59.0 parts by weight of methyl ethyl ketone and 4.3 g of triethylamine as a neutralizing agent were added to adjust the viscosity.

【0048】次に上記混合物のうち200gを室温下に
て激しく攪拌しながら、水300重量部を加え、その直
後に10重量%のエチレンジアミン水溶液25.4重量
部を添加した。その後さらに1時間室温下で攪拌した
後、減圧して脱溶剤操作を行った。得られたウレタンポ
リマーの水分散体の固形分は35重量%であった。
Next, 200 g of the above mixture was added under vigorous stirring at room temperature, 300 parts by weight of water was added, and immediately thereafter, 25.4 parts by weight of a 10% by weight ethylenediamine aqueous solution was added. After further stirring for 1 hour at room temperature, the solvent was removed under reduced pressure. The solid content of the obtained urethane polymer aqueous dispersion was 35% by weight.

【0049】(実施例2)実施例1におけるP−200
に代えてダイマー酸と1,4−ブタンジオールからなる
ポリエステルポリオール(OH値98、数平均分子量
1,200、「ペスポール600」東亜合成社製、以下
P−600という)を使用し、その添加量、その他の成
分の添加量は表1に示すとおりとしたこと以外は、実施
例1と同様にしてウレタンポリマーの水分散体を得た。
Example 2 P-200 in Example 1
Instead, a polyester polyol (OH value 98, number average molecular weight 1,200, "Pespol 600" manufactured by Toagosei Co., Ltd., hereinafter referred to as P-600) composed of dimer acid and 1,4-butanediol is used, and the addition amount thereof is used. An aqueous dispersion of a urethane polymer was obtained in the same manner as in Example 1, except that the addition amounts of the other components were as shown in Table 1.

【0050】(実施例3)実施例1におけるP−200
に代えてダイマー酸と1,4−ブタンジオールからなる
ポリエステルポリオール(OH値56、数平均分子量
2,000、「ペスポール601」東亜合成社製、以下
P−601という)を使用し、その添加量、その他の成
分の添加量は表1に示すとおりとしたこと以外は、実施
例1と同様にしてウレタンポリマーの水分散体を得た。
(Example 3) P-200 in Example 1
Instead, a polyester polyol (OH value 56, number average molecular weight 2,000, "Pespol 601" manufactured by Toa Gosei Co., Ltd., hereinafter referred to as P-601) consisting of dimer acid and 1,4-butanediol is used, and the addition amount thereof is An aqueous dispersion of a urethane polymer was obtained in the same manner as in Example 1, except that the addition amounts of the other components were as shown in Table 1.

【0051】(実施例4)P−601を50重量部、D
−2000を50重量部、IPDIを30.5重量部、
及びDMPAを5.5重量部〔イソシアネート基/水酸
基のモル比=1.5〕と、メチルエチルケトン34.0
重量部を加えた混合溶液を、攪拌してイソシアネート基
の含有量が2.3重量%以下になるまで沸点重合を行っ
た。ここに粘度調整のためにメチルエチルケトン56.
7重量部と、中和剤としてトリエチルアミン4.2g、
ノボラックアルキルフェノール樹脂(軟化点95℃、
「ヒタノール1501」日立化成社製、以下H−150
1という)の50重量%メチルエチルケトン溶液81.
6重量部を加えた。
(Example 4) 50 parts by weight of P-601 and D
-2000 parts by weight 50 parts, IPDI 30.5 parts by weight,
And 5.5 parts by weight of DMPA [isocyanate group / hydroxyl group molar ratio = 1.5] and methyl ethyl ketone 34.0.
The mixed solution containing 1 part by weight was stirred and subjected to boiling point polymerization until the content of the isocyanate group was 2.3% by weight or less. Methyl ethyl ketone 56.
7 parts by weight and 4.2 g of triethylamine as a neutralizing agent,
Novolac alkylphenol resin (softening point 95 ° C,
"Hitanol 1501" manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., hereinafter H-150
1) 50% by weight solution of methyl ethyl ketone 81.
6 parts by weight were added.

【0052】次に上記混合物のうち200gを室温下に
て激しく攪拌しながら、水300重量部を加え、その直
後に10重量%のエチレンジアミン水溶液25.4重量
部を添加した。その後さらに1時間室温下で攪拌した
後、減圧して脱溶剤操作を行った。得られたウレタンポ
リマーの水分散体の固形分いは35重量%であった。
Next, 300 g of water was added to 200 g of the above mixture under vigorous stirring at room temperature, and immediately after that, 25.4 parts of a 10 wt% ethylenediamine aqueous solution was added. After further stirring for 1 hour at room temperature, the solvent was removed under reduced pressure. The solid content of the obtained urethane polymer aqueous dispersion was 35% by weight.

【0053】得られた水分散体100重量部に、アジリ
ジン系架橋剤の水分散体(固形分25%、「ケミタイト
DZ−22−E」日本触媒社製、以下DZ−22−Eと
いう)4.2重量部を添加して水性接着剤組成物を得
た。
100 parts by weight of the obtained aqueous dispersion was added to an aqueous dispersion of an aziridine-based cross-linking agent (solid content 25%, "Chemite DZ-22-E" manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., hereinafter referred to as DZ-22-E). .2 parts by weight was added to obtain an aqueous adhesive composition.

【0054】(比較例1)実施例1におけるP−200
とD−2000に代えて、アジピン酸と1,6−ヘキサ
ンジオールなるポリエステルポリオール(OH値55、
数平均分子量2,000、「ニッポラン4073」日本
ポリウレタン社製、以下N−4073という)100重
量部を使用し、その他の成分の添加量は表1に示すとお
りとし、さらに得られた水分散体100重量部にDZ−
22−Eを4.2重量部添加して水性接着剤組成物を得
た。
Comparative Example 1 P-200 in Example 1
And D-2000 instead of adipic acid and 1,6-hexanediol polyester polyol (OH value 55,
100 parts by weight of a number average molecular weight of 2,000 and "Nipporan 4073" manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., hereinafter referred to as N-4073) were used, and the addition amounts of other components were as shown in Table 1 and the resulting water dispersion. 100 parts by weight of DZ-
22-E was added to 4.2 parts by weight to obtain an aqueous adhesive composition.

【0055】(比較例2)P601を50重量部、D−
2000を50重量部、IPDIを30.5重量部、及
び1,4−ブタンジオール(和光純薬社製試薬)3.7
重量部〔イソシアネート基/水酸基のモル比=1.5〕
とメチルエチチルケトン33.5重量部を加えた混合溶
液を、攪拌してイソシアネート基の含有量が2.3重量
%以下になるまで沸点重合を行った。ここに粘度調整の
ためにメチルエチルケトン55.9を加えた。
(Comparative Example 2) 50 parts by weight of P601 and D-
50 parts by weight of 2000, 30.5 parts by weight of IPDI, and 1,4-butanediol (reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 3.7.
Parts by weight [isocyanate group / hydroxyl group molar ratio = 1.5]
And 33.5 parts by weight of methyl ethyl ethyl ketone were stirred to carry out boiling point polymerization until the content of the isocyanate group became 2.3% by weight or less. Methyl ethyl ketone 55.9 was added to adjust the viscosity.

【0056】次に上記混合物のうち200gを室温下に
て激しく攪拌しながら、ノニオン性乳化剤(「ニューコ
ール210」日本乳化剤社製)の1.2重量%ミセル溶
液300重量部を加え、その直後に10重量%のエチレ
ンジアミン水溶液22.8重量部を添加した。その後さ
らに1時間室温下で攪拌した後、減圧して脱溶剤操作を
行った。得られたウレタンポリマーの水分散体の固形分
いは35重量%であった。
Next, 200 g of the above mixture was added with 300 parts by weight of a 1.2% by weight micellar solution of a nonionic emulsifier ("New Coal 210" manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.) with vigorous stirring at room temperature, and immediately thereafter. 22.8 parts by weight of a 10% by weight ethylenediamine aqueous solution was added thereto. After further stirring for 1 hour at room temperature, the solvent was removed under reduced pressure. The solid content of the obtained urethane polymer aqueous dispersion was 35% by weight.

【0057】得られた水分散体100重量部に、アジリ
ジン系架橋剤の水分散体(固形分25%、「ケミタイト
DZ−22−E」日本触媒社製、以下DZ−22とい
う)4.2重量部を添加して水性接着剤組成物を得た。
An aqueous dispersion of an aziridine-based cross-linking agent (solid content 25%, "Chemite DZ-22-E" manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., hereinafter referred to as DZ-22) was added to 100 parts by weight of the obtained aqueous dispersion 4.2. A part by weight was added to obtain an aqueous adhesive composition.

【0058】(比較例3)実施例4におけるP−601
とD−2000に代えて、100重量部のD−2000
を使用し、その他の成分の添加量は表1に示すとおりと
したこと以外は、実施例4と同様にしてウレタンポリマ
ーの水分散体を得た。
(Comparative Example 3) P-601 in Example 4
And D-2000 instead of 100 parts by weight of D-2000
Was used, and an aqueous dispersion of a urethane polymer was obtained in the same manner as in Example 4 except that the addition amounts of other components were as shown in Table 1.

【0059】上記実施例1〜4、比較例1〜3において
得られた水分散体について、以下に示す評価方法によっ
て耐水接着力等を評価した。
With respect to the water dispersions obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3, the water resistant adhesive strength and the like were evaluated by the following evaluation methods.

【0060】(1)耐水接着力 水分散体を刷毛を用いて、帆布及び冷間圧延鋼板(幅2
5mm、長さ125mm、厚さ2mm)に塗布し(塗布
量:帆布に対して固形分量100g/m2 、鋼板に対し
て固形分量40g/m2 )、80℃送風乾燥オーブン中
で4分間乾燥させた後、ロール圧着し(圧力60kg/
25mm)、試験片を作成した。得られた試験片を1週
間養生した後(23℃)、40℃の温水中に12時間浸
漬してから水分を拭い、90°剥離試験を行った(23
℃、引張速度50mm/分)。
(1) Water-resistant adhesive strength The water dispersion was applied to a canvas and a cold rolled steel plate (width 2
5 mm, length 125 mm, was applied to a thickness of 2 mm) (coating amount: solid content 100 g / m 2 with respect to the fabric, the solids content 40 g / m 2 with respect to the steel plate), dried for 4 minutes at 80 ° C. air drying oven After that, roll pressure bonding (pressure 60 kg /
25 mm), and a test piece was prepared. After curing the obtained test piece for 1 week (23 ° C.), it was immersed in warm water of 40 ° C. for 12 hours, wiped with water, and subjected to a 90 ° peeling test (23
C., pulling speed 50 mm / min).

【0061】(2)高温時接着力 水分散体を刷毛を用いて、帆布(幅25mm)に塗布し
(塗布量:固形分量100g/m2 )、室温下で48時
間乾燥させた。この帆布の接着剤層面同士を、幅25m
m、長さ25mmとなるように貼り合わせ、これを80
℃で熱プレス圧着(圧力10kg/cm2 、5分)し
て、180°剥離クリープ接着試験片を作成した。この
試験片に1kgの重りを下げ、100℃の雰囲気下で重
りが落下する時間を測定した。
(2) Adhesion at high temperature The water dispersion was applied to a canvas (width 25 mm) using a brush (application amount: solid content 100 g / m 2 ) and dried at room temperature for 48 hours. The adhesive layer surfaces of this canvas are 25m wide
m and length of 25 mm, and attach it to 80
A 180 ° peeling creep adhesion test piece was prepared by hot press bonding (pressure 10 kg / cm 2 , 5 minutes) at ℃. A weight of 1 kg was dropped on the test piece, and the time for the weight to fall was measured under an atmosphere of 100 ° C.

【0062】(3)耐加水分解性 水分散体をキャストして、室温下で1週間乾燥後、厚み
1mmのウレタンフィルムを作成した。このフィルムを
切断して50×50mmの試験片とし、これを50℃、
相対湿度90%の雰囲気下に60日間放置して、その外
観変化を観察した。
(3) Hydrolysis resistance The water dispersion was cast and dried at room temperature for 1 week to prepare a urethane film having a thickness of 1 mm. This film is cut into a 50 × 50 mm test piece, which is cut at 50 ° C.
It was left for 60 days in an atmosphere with relative humidity of 90%, and its appearance change was observed.

【0063】上記の測定結果は表1に示すとおりであっ
た。なお、表中の化合物は上記した略号で示している。
The above measurement results are shown in Table 1. The compounds in the table are indicated by the above abbreviations.

【0064】[0064]

【表1】 [Table 1]

【0065】表1から明らかなとおり、実施例1〜4の
ウレタン系水性接着剤組成物においては、優れた常温接
着性、耐水接着性、耐熱接着性及び耐加水分解性が発現
されている。
As is clear from Table 1, the urethane-based water-based adhesive compositions of Examples 1 to 4 exhibit excellent room-temperature adhesiveness, water-resistant adhesiveness, heat-resistant adhesiveness and hydrolysis resistance.

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明のウレタン系水性接着剤組成物
は、以上述べたとおり、製造時に乳化剤を用いる必要が
ないので、乳化剤による耐水性の低下がなく耐水性に優
れている。また、上記した特定のポリエステルポリオー
ルを使用したウレタンポリマーより得られるものである
から、耐熱性、耐加水分解性に優れた柔軟な接着剤が得
られる。
As described above, the urethane-based water-based adhesive composition of the present invention does not need to use an emulsifier at the time of production, and therefore has no deterioration in water resistance due to the emulsifier and is excellent in water resistance. Further, since it is obtained from the urethane polymer using the above-mentioned specific polyester polyol, a flexible adhesive having excellent heat resistance and hydrolysis resistance can be obtained.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 二個以上のイソシアネート基を有するポ
リイソシアネート化合物(A)、二個以上の水酸基を有
し、分子量500〜10,000のポリオール化合物
(B)、及びジメチロールアルカン酸化合物(C)を必
須成分とし、これらを水酸基に対してイソシアネート基
が過剰となる条件下で反応させて得た、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を水中に分散中
もしくは分散後、一級及び(又は)二級のアミノ基を2
個以上有するジアミノ化合物及び(又は)水によって上
記ウレタンプレポリマーを鎖延長して得られるウレタン
ポリマーの水分散体を主成分とするウレタン系水性接着
剤組成物であって、 上記ポリオール化合物(B)は、その5重量%〜100
重量%がダイマー酸とアルキレンジオールの反応によっ
て得られるポリエステルポリオールであることを特徴と
するウレタン系水性接着剤組成物。
1. A polyisocyanate compound (A) having two or more isocyanate groups, a polyol compound (B) having two or more hydroxyl groups and having a molecular weight of 500 to 10,000, and a dimethylolalkanoic acid compound (C). ) Is an essential component, and these are reacted under conditions in which the isocyanate group is excessive with respect to the hydroxyl group, and the urethane prepolymer having an isocyanate group at the terminal is dispersed in water or after the dispersion, and the primary and / or 2 secondary amino groups
A urethane-based water-based adhesive composition containing a water dispersion of a urethane polymer obtained by chain-extending the urethane prepolymer with at least one diamino compound and / or water, the polyol compound (B) Is from 5% by weight to 100
A urethane-based water-based adhesive composition, characterized in that a weight% thereof is a polyester polyol obtained by a reaction of a dimer acid and an alkylene diol.
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